机械接头的腐蚀防护制造技术

公开了一种机械接头的腐蚀防护，并公开了用于减少或消除接合材料中的腐蚀的系统和方法，例如，多材料接头。该系统可包括密封装置，所述密封装置包括主体和顶端。所述顶端可被构造为在材料的设置有紧固件的局部区域周围形成密封部。所述密封装置可被构造为从顶端向局部区域施加密封剂材料并在局部区域之上形成帽。密封装置的顶端可在材料和顶端的内表面之间形成腔，可利用密封剂材料填充所述腔以形成帽。在一个实施例中，密封装置可被构造为结合到用来插入紧固件的接合装置。这可允许直接在插入紧固件之后精确且稳健地布置密封剂材料。

Corrosion protection of mechanical joints

A corrosion protection for mechanical joints is disclosed, and a system and method for reducing or eliminating corrosion in a bonding material, such as a multi-material joint, are disclosed. The system may include a sealing device including a body and a top. The tip can be configured to form a sealing part around a local area of a fastener in the material. The sealing device can be configured to apply a sealant material from the top to the local area and form a cap above the local area. The top of the sealing device can form a cavity between the material and the inner surface of the top, and the cavity can be filled with the sealing agent material to form a cap. In one embodiment, the sealing device can be configured to be bonded to a splice device for inserting fasteners. This allows for accurate and robust placement of sealant materials directly after inserting fasteners.

【技术实现步骤摘要】
机械接头的腐蚀防护
本公开涉及用于机械接头的防腐蚀系统和方法。
技术介绍
汽车行业持续地关注减轻车辆的重量(“轻量化”)以满足消费者对燃料经济性的期望和CAFE(corporateaveragefueleconomy，企业平均燃料经济性)要求。为了实现重量的减轻，对替代材料(包括全铝车身车辆(aluminum-intensivevehicle)应用)的兴趣已增加。用于车身的接合方法传统地依赖于电阻点焊(例如，在钢结构中)。在全铝车身车辆和其他混合金属接合应用的情况下，机械接合技术可取代点焊。机械接合技术的示例可包括自冲铆钉(SPR)、摩擦元件焊接(FEW)和流钻螺钉(flowdrillscrew，FDS)。机械接合技术可允许批量组装工艺。另外，它们可与粘接剂兼容，这两种方法可结合使用。随着混合材料接合不断增多，机械接合的一个关注点是腐蚀。在没有一种方式来管理混合材料接头的腐蚀的情况下，它们的使用可能是有局限性的。
技术实现思路
在至少一个实施例中，提供了一种紧固件密封系统。该系统可包括具有主体和顶端的密封装置。顶端可被构造为在材料的设置有紧固件的紧固区域周围形成密封部。所述密封装置可被构造为从顶端向紧固区域施加密封剂材料并在紧固区域之上形成帽。该系统可包括接合装置，所述接合装置被构造为将紧固件插入到材料中，密封装置可安装到接合装置。在一个实施例中，接合装置被构造为在插入紧固件之后从材料处撤回，且密封装置被构造为在接合装置上朝向紧固区域运动以施加密封剂。所述顶端可包括柔性部，所述柔性部被构造为在施加密封剂材料的同时顺应材料并与材料形成密封部。在一个实施例中，所述顶端被构造为在顶端的内表面与材料之间形成腔，且密封装置将密封剂输送到腔中以形成帽。密封装置可包括阀，所述阀被构造为控制密封剂材料向所述腔中的流动。在一个实施例中，密封装置被构造为向所述腔输送增压空气。在另一实施例中，密封装置的顶端的至少一部分是透明的或者能够向紧固区域透射紫外(UV)射线。密封装置可被构造为在紧固件的从材料突出的整个部分之上形成帽。在一个实施例中，紧固件具有紧固件头部，所述紧固件头部具有第一宽度，密封装置被构造为在紧固件头部之上形成具有比第一宽度大5-400％的第二宽度的帽，以完全覆盖紧固件头部。密封装置可被构造为在材料的通过紧固件而变形但是未被紧固件穿透的紧固区域(例如，SPR纽扣)周围形成密封部。在至少一个实施例中，提供了一种方法。所述方法可包括：使用接合装置将紧固件插入到材料的局部区域中；将接合装置从所述局部区域处撤回；将结合到接合装置的密封装置的顶端定位成邻近所述局部区域，并向所述局部区域局部地施加密封剂材料。紧固件可包括紧固件头部和紧固件尾部，向所述局部区域施加密封剂可包括利用密封剂完全覆盖并封装紧固件头部和/或紧固件尾部。在一个实施例中，密封装置可运动地结合到接合装置，定位密封装置的顶端包括使密封装置相对于接合装置运动。将密封装置的顶端定位成邻近所述局部区域可包括在顶端与所述局部区域之间形成密封部。在顶端与所述局部区域之间形成密封部可包括在顶端内形成腔，并且向所述局部区域施加密封剂材料包括利用密封剂填充所述腔。在一个实施例中，定位步骤可直接在撤回步骤之后且在通过接合装置将另一个紧固件插入到材料中之前执行。所述方法可包括将结合到接合装置的另一个密封装置的另一个顶端定位成邻近所述局部区域，并向所述局部区域施加密封剂材料。然后，来自所述顶端和所述另一个顶端的密封剂材料可在所述局部区域之上形成单个连续的密封剂帽。在至少一个实施例中，提供了一种紧固件密封系统。该系统可包括被构造成结合到紧固件插入装置的密封装置，所述密封装置包括顶端，所述顶端被构造为向材料的设置有紧固件的紧固区域施加密封剂材料，以形成完全覆盖紧固区域的帽。在一个实施例中，所述顶端被构造为密封所述材料的紧固区域周围并在顶端和所述材料之间形成腔，所述密封装置被构造为向所述腔中输送密封剂材料，以形成帽。在另一实施例中，紧固件具有紧固件头部，所述紧固件头部具有第一宽度，密封装置被构造为在紧固件头部之上形成具有比第一宽度大5-400％的第二宽度的帽，以完全覆盖和封装紧固件头部。附图说明图1是自冲铆钉(SPR)接头的截面的示例；图2是摩擦元件焊接(FEW)接头的截面的示例；图3是流钻螺钉(FDS)接头的截面的示例；图4是根据实施例的接合和密封系统在接合阶段期间的透视图；图5是根据实施例的接合和密封系统在撤回阶段期间的透视图；图6是根据实施例的接合和密封系统在密封阶段期间的透视图；图7是根据实施例的被密封的机械接头的透视图和放大图；图8是根据实施例的接合和密封系统的接合装置和密封装置的顶端的放大透视图；图9是根据实施例的接合和密封系统的在机械固定件之上形成密封部的密封装置的侧视图；图10是根据实施例的接合和密封系统的在机械固定件之上形成密封部的密封装置的分解图；图11是图9的密封装置的剖视图；图12是密封装置的密封顶端的两个实施例的透视图；图13是根据实施例的接合和密封系统的轴向密封装置的透视图；图14是图13的轴向密封装置的分解图；图15是图13的轴向密封装置的剖视图；图16是图13的轴向密封装置的另一剖视图；图17是根据实施例的接合和密封系统在接合阶段期间的透视图；图18是根据实施例的接合和密封系统在撤回阶段期间的透视图；图19是根据实施例的接合和密封系统在伸出阶段期间的透视图；图20是根据实施例的接合和密封系统在密封阶段期间的透视图；图21是根据实施例的由图17至图20的接合和密封系统形成的密封接头的透视图。具体实施方式根据需要，在此公开本专利技术的具体实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是可以以各种可替代形式实施的本专利技术的示例。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员多样化利用本专利技术的代表性基础。参照图1至图3，示出了机械紧固件或固定件的若干个示例。如在此所使用的，机械紧固件或固定件可指的是用于接合两个材料的任意机械元件。紧固件的传统示例可包括螺钉、螺栓、钉子或铆钉。然而，最近已经开发了其他的紧固件，例如用来解决混合金属接合或多材料接合的挑战。因此，如在此所使用的，术语机械紧固件或固定件可适用于任何传统的紧固件、目前开发的更加先进的紧固件或者未来开发的紧固件。在图1至图3中的每个紧固件中，示出了密封剂材料70的帽78覆盖紧固件的头部和紧固件的尾部(或者底部板材的设置紧固件的尾部的区域)。然而，帽78可仅形成在头部和尾部(或尾部区域)中的一个上。在本文中稍后另外具体公开密封剂材料70的帽78及施加密封剂材料70的方法。图1示出了用于接合两个金属板材12、14的自冲铆钉(SPR)10的示例。SPR是本领域已知的并且将不进行具体描述。通常，SPR工艺包括将两个或更多个板材夹紧在模具和防皱压板(blankholder)之间，并将半空心铆钉驱入到冲压工具中的冲头和模具之间的材料中。SPR刺穿顶部板材12(和任何的中间板材)并在下/底部板材14内张开，以使板材机械地互锁。底部板材中的固有成形会在底部板材的底面上形成所谓的纽扣16。图2示出了通过摩擦元件焊接(FE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧固件密封系统，包括：密封装置，包括：主体；和顶端，被构造为在材料的设置有紧固件的紧固区域周围形成密封部；所述密封装置被构造为将密封剂材料从顶端施加到紧固区域并在紧固区域之上形成帽。

【技术特征摘要】
2017.01.24 US 15/414,1531.一种紧固件密封系统，包括：密封装置，包括：主体；和顶端，被构造为在材料的设置有紧固件的紧固区域周围形成密封部；所述密封装置被构造为将密封剂材料从顶端施加到紧固区域并在紧固区域之上形成帽。2.根据权利要求1所述的系统，还包括接合装置，所述接合装置被构造为将紧固件插入到材料中，其中，密封装置安装到接合装置。3.根据权利要求2所述的系统，其中，接合装置被构造为在插入紧固件之后从材料处撤回，且密封装置被构造为在接合装置上朝向紧固区域运动以施加密封剂。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述顶端包括柔性部，所述柔性部被构造为在施加密封剂材料的同时顺应材料并与材料形成密封部。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述顶端被构造为在顶端的内表面与材料之间形成腔，且密封装置将密封剂输送到腔中以形成帽。6.根据权利要求5所述的系统，其中，密封装置被构造为向腔输送增压空气。7.根据权利要求1所述的系统，其中，密封装置的顶端的至少一部分是透明的或者能够向紧固区域透射紫外(UV)射线。8.根据权利要求1所述的系统，其中，密封装置被构造为在紧固件的从材料突出的整个部分之上形成帽。9.根据权利要求1所述的系统，其中，紧固件具有紧固件头部，所述紧固件头部具有第一宽度，密封装置被构造为在紧固件头部之上形成具有比第一宽度大5-400％的第二宽度的帽，以完全覆盖紧固件头部。10.根据权利要求1所述的系统，其中，密封装置被构造为在材料的通过紧固件而变形但是未被紧固件穿透的紧固区域周围形成密封部。11.一种方法，包括：使用接合装置将紧固件插入到材料的局部区域中；将接合装置从所述局部区域处撤回；将结合到接合装置的密封装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿曼达·凯·弗莱斯，托马斯·诺顿，彼特·A·弗里德曼，加勒特·桑基·赫夫，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US